Topologies d'alimentació del mode de commutació comparades

La font lineal d’alimentació omnipresent de l’antiguitat ha disminuït constantment des de fa anys, des de l’arribada de les fonts d’alimentació de mode de commutació (SMPS). El clar avantatge per a SMPS sobre subministraments lineals ha estat la mida i l'eficiència, i a mesura que les crisis energètiques a tot el món apareixen a l'escena internacional, comercial i política, hem vist que la tendència a SMPS només s'accelera.

Com a nova tecnologia, l’elevat nombre de components de SMPS va fer que la tecnologia fos més cara que lineal. Però amb el naixement de l’era electrònica, els costos dels components s'han reduït tan baix que l’elevat contingut en matèria primera de coure i ferro al transformador lineal ha fet que la tecnologia SMPS sigui més rendible.

Fins i tot amb els inconvenients de ser més complexos i requerir més cura per controlar EMI, els avantatges de les fonts d'alimentació en mode commutador superen amb escreix les fonts d'alimentació lineals en totes les aplicacions de nínxol menys algunes.

Les fonts de commutació es componen de diverses etapes. Si l'entrada és una entrada de CA, l’etapa d’entrada ha d’incloure tant el filtre d’entrada com el rectificador per convertir-lo en una entrada de CC. Els convertidors DC a DC no necessiten el rectificador. La fase de l’inversor gira al voltant i converteix immediatament l’entrada de corrent continu a una entrada de CA canviant la tensió d’entrada de CC a una freqüència molt més alta que l’entrada de CA original. Sovint s'escull la freqüència d’operació en un rang de 20 kHz a 150 kHz, prou alta com per estar fora del rang audible i suficientment baixa per mantenir-la fora dels requisits de FCC per a l’EMI realitzat.

Després de l'etapa de l'inversor, l'etapa de sortida rectifica i filtra la sortida. Si es requereix un disseny aïllat, es col·loca un transformador entre el rectificador i l'etapa de sortida. Aquest transformador pot ser molt més petit, més lleuger i més barat que el transformador d’alimentació lineal, a causa de la major freqüència de commutació.

Després de l'etapa de l'inversor, l'etapa de sortida rectifica i filtra la sortida. Si es requereix un disseny aïllat, es col·loca un transformador entre el rectificador i l'etapa de sortida. Aquest transformador pot ser molt més petit, més lleuger i més barat que el transformador d’alimentació lineal, a causa de la major freqüència de commutació.

En dissenyar la font d’alimentació, normalment, els criteris de disseny afavoreixen l’alimentació del mode de commutació a través d’una alimentació lineal. Quan es tracta de decidir quina topologia SMPS utilitzar, sovint la decisió pot ser més difícil.

La selecció de la topologia incorrecta pot resultar en un projecte de disseny que no compleixi els objectius de cost, els objectius d’eficiència o una sèrie d’altres requisits que pugueu tenir. A continuació, es discuteixen algunes de les topologies més comunes i les seves característiques.

Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb nosaltres a sales@xfullstar.com